(57)【要約】  フェイルセーフを改善したバリスタ素子が提供される。バリスタ素子は、バリスタおよび第２の外部コンタクトを備える。感熱要素の温度が臨界温度を上回る場合、バリスタと第２の外部コンタクトとの間の電流経路は、シャッターによって能動的に遮断可能である。【選択図】図１
2019519908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バリスタ素子（ＶＣ）であって、前記バリスタ素子（ＶＣ）は、
−第１および第２の外部コンタクト（ＥＣ１、ＥＣ２）と、
−前記第１の外部コンタクト（ＥＣ１）に電気的に接続されるバリスタ（Ｖ）と、
−前記バリスタ（Ｖ）と前記第２の外部コンタクト（ＥＣ２）との間の経路（Ｐ）と、
−シャッター（ＳＨ）および感熱要素（ＨＳＥ）を有する能動解放装置（ＡＲＤ）と、
を備え、
−異常動作条件下では、前記感熱要素（ＨＳＥ）は、前記シャッター（ＳＨ）を解放し、前記シャッター（ＳＨ）は、直線に沿って移動し、前記バリスタ（Ｖ）と前記第２の外部コンタクト（ＥＣ２）との間の前記経路（Ｐ）を閉鎖する、
バリスタ素子（ＶＣ）。
【請求項２】
前記感熱要素（ＨＳＥ）は、前記経路（Ｐ）内に配置され、前記バリスタ（Ｖ）と前記第２の外部コンタクト（ＥＣ２）との間の電気接続を確立する、
請求項１に記載のバリスタ素子。
【請求項３】
前記感熱要素（ＨＳＥ）は、ヒューズであり、融点を有する導電性材料を有する、
請求項１または２に記載のバリスタ素子。
【請求項４】
前記バリスタ素子は、前記シャッター（ＳＨ）上に力を及ぼす要素をさらに備え、
前記要素は、ばね（ＳＰ）、熱膨張材料および形状記憶合金から選択される、
請求項１から３のいずれかに記載のバリスタ素子。
【請求項５】
−前記バリスタ素子は、線形のガイドレール（ＧＲ）をさらに備え、
−前記シャッター（ＳＨ）は、前記ガイドレール（ＧＲ）内に配置される、
請求項１から４のいずれかに記載のバリスタ素子。
【請求項６】
−前記シャッター（ＳＨ）は、スライダーであり、
−前記感熱要素（ＨＳＥ）は、金属本体であり、前記金属本体は、前記ガイドレール（ＧＲ）を通り、かつ、前記シャッター（ＳＨ）を通り延在し、前記バリスタ（Ｖ）を前記第２の外部コンタクト（ＥＣ２）に電気的に接続する、
請求項５に記載のバリスタ素子。
【請求項７】
前記バリスタ素子は、第３の外部接続（ＥＣ３）をさらに備え、
異常動作条件下では、前記感熱要素（ＨＳＥ）は、前記第２の外部コンタクト（ＥＣ２）を前記第３の電気コンタクト（ＥＣ３）から電気的に切断する、
請求項１から６のいずれかに記載のバリスタ素子。
【請求項８】
前記第１の電気コンタクト（ＥＣ１）、前記第２の電気コンタクト（ＥＣ２）および前記第３の電気コンタクト（ＥＣ３）は、リードワイヤまたは金属ストラップ電極である。
請求項１から７のいずれかに記載のバリスタ素子。
【請求項９】
前記シャッター（ＳＨ）は、セラミック材料、金属酸化物、酸化アルミニウムまたは熱可塑性材料を備える、
請求項１から８のいずれかに記載のバリスタ素子。
【請求項１０】
前記シャッター（ＳＨ）および前記ガイドレール（ＧＲ）は、セラミック材料、金属酸化物、酸化アルミニウムまたは熱可塑性材料を備える、
請求項１から９のいずれかに記載のバリスタ素子。
【請求項１１】
前記シャッター（ＳＨ）は、異常動作条件下では、前記バリスタ素子（ＶＣ）の位置付けから独立して前記経路（Ｐ）を閉鎖するように指定される、
請求項１から１０のいずれかに記載のバリスタ素子。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載のバリスタ素子（ＶＣ）を異常動作条件下で保護する方法であって、
前記シャッター（ＳＨ）は、前記経路（Ｐ）を能動的に閉鎖し、前記バリスタ（Ｖ）を前記第２の外部コンタクト（ＥＣ２）から電気的に分離する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェイルセーフを増加したバリスタ素子、および、バリスタ素子を異常動作条件下で保護する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バリスタ素子は、素子に印加される電圧に依存する電気抵抗を有する電気部品である。抵抗は、印加電圧の増加に伴って減少する可能性がある。バリスタ素子は、通常動作条件の電圧が素子に印加されるとき、ｋΩ、ＭΩまたはＧΩの範囲の抵抗を有しうる。印加電圧が臨界電圧を上回る場合、素子の抵抗は、数オームの範囲に減少しうる。
【０００３】
この種のバリスタ素子は、回路内の補償要素として、または、高感度回路を過剰電圧に対して保護するために利用可能である。保護装置として用いられるとき、バリスタ素子は、回路とグラウンド電位との間に電気的に接続可能であり、潜在的に損傷を与える電力を短絡することができる。
【０００４】
結果として、バリスタ素子が高電圧で低抵抗になるとき、バリスタ素子内で散逸する電力は、臨界値を上回ることがあり、散逸電力は、バリスタ素子を破壊しうる、または、バリスタ素子を有する電気装置全体を含む電気回路全体を破壊することさえありうる。臨界電圧条件を上回るとき、バリスタ素子は、発火することさえありうる。
【０００５】
特許文献１から、別々に保護された金属酸化物のバリスタ素子が周知である。バリスタ素子は、ヒューズを備え、通常動作条件から離れるとき、絶縁ギャップを生成することができる。
【０００６】
特許文献２から、さらなる金属酸化物のバリスタ素子が周知である。同様に、通常動作条件から離れるとき、ヒューズを利用して、回路を開放し、さらなる損傷を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００１／００５５１８７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／００２７１５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ヒューズを構成する融解可能な材料を有する周知のバリスタ素子は、ヒューズの材料が融解後に電気切断を維持することを保証することができない。特に、バリスタ素子の位置付けまたは素子が加速される環境条件では、ヒューズの材料が流れる場所は未知であり、電気接続を維持する危険が存在する。
【０００９】
本発明の目的は、安全性を改善したバリスタ素子を提供することにある。特に、本発明の目的は、異常動作条件下において、開回路を得る可能性を改善し、ヒューズの材料が電気的接触を維持する可能性を減少するバリスタ素子を提供することにある。
【００１０】
さらに、本発明の目的は、通常動作条件を上回る場合、バリスタ素子を保護する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
それゆえ、独立請求項に従って、バリスタ素子およびバリスタ素子の保護方法が提供される。従属請求項は、有利な実施形態を提供する。
【００１２】
バリスタ素子は、第１の外部コンタクトおよび第２の外部コンタクトを備える。さらに、バリスタ素子は、第１の外部コンタクトに電気的に接続されるバリスタを備える。素子は、バリスタと第２の外部コンタクトとの間の経路をさらに有する。さらに、バリスタ素子は、シャッターおよび感熱要素を有する能動解放装置を有する。異常動作条件下では、感熱要素は、シャッターを解放する。次に、シャッターは、直線に沿って移動し、バリスタと第２の外部コンタクトとの間の経路を閉鎖する。
【００１３】
バリスタは、任意の種類のバリスタ、例えば金属酸化物のバリスタとすることができる。
【００１４】
第１および第２の外部コンタクトは、バリスタ素子を外部の回路環境に電気的に接続するために提供され、例えばグラウンド電位と高感度電気回路との間の短絡要素として、高感度電気回路を高電圧パルスから保護する。
【００１５】
バリスタと第２の外部コンタクトとの間の経路は、通常動作条件下で電流が流れなければならない経路であり、すなわち、それぞれの電圧がバリスタに印加される間の第１の外部コンタクトと第２の外部コンタクトとの間の経路である。バリスタおよびバリスタと第２の外部コンタクトとの間の経路は、直列に電気的に接続される。
【００１６】
能動解放装置は、シャッターおよび感熱要素が提供され、かつ、解放装置が能動装置であるという点で、バリスタ素子を上述した従来のバリスタ素子から区別する。ヒューズの融解材料が有害でない位置で液化することに頼る必要がない。解放装置は、シャッターを能動的に閉鎖し、好ましくは、バリスタと第２の外部コンタクトとの間のガルバニック接続を防止する。
【００１７】
各バリスタ素子のために、通常動作条件は、例えば達成されるべき周知の仕様に従って定義される。所定の通常動作条件を上回る場合、シャッターは、バリスタと第２の外部コンタクトとの間の経路を閉鎖し、（好ましくは液化した材料のその後の静止位置から独立して）、閉鎖経路は、さらなる電流を防止し、バリスタを第２の外部コンタクトからガルバニックに分離するように、感熱要素は構築され、感熱要素の材料、特に材料の融解温度は選択される。
【００１８】
通常動作条件と解放装置の作動につながる異常動作条件との間の臨界値は、２０１５年３月２６日に有効なＵＬ１４４９、セクション４４．４、「制限電流異常過電圧試験（Ｌｉｍｉｔｅｄ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ａｂｎｏｒｍａｌ  ｏｖｅｒｖｏｌｔａｇｅ  ｔｅｓｔ）」を参照できる。
【００１９】
感熱要素は、経路内に配置可能であり、バリスタと第２の外部コンタクトとの間の電気接続を確立することができる。
【００２０】
次に、経路を閉鎖し、バリスタを第２の外部コンタクトから電気的に分離することによって、バリスタは、外部の回路環境から電気的に切断され、さらなる電力を散逸することがありえず、バリスタ素子が発火する潜在的危険は、大きく減少する。
【００２１】
しかしながら、通常動作条件の間、感熱要素は、バリスタと第２の外部コンタクトとの間の電気結合として作用し、バリスタを、第２の外部コンタクトに接続されうる外部の回路環境に結合し、その結果、バリスタ素子のバリスタは、対応する外部の回路環境を保護する保護要素として作用することができる。
【００２２】
感熱要素は、選択された温度未満では固体とすることができ、臨界温度より上で融解する、すなわち液化することができる。感熱要素の相変化につながる熱は、有限のオーム抵抗そのものを有する感熱要素内のエネルギー散逸によって生じることができる。しかしながら、追加的に、感熱要素は、感熱要素に物理的に近接して配置されるバリスタ内で生じる熱により、反応することもできる。さらに、バリスタ素子は、追加の放熱要素、例えばオーム抵抗を含み、異常動作条件に達するとき、感熱要素を融解する熱を生じることもできる。
【００２３】
それゆえ、感熱要素は、ヒューズとすることができ、融点を有する導電性材料を有することができる。融点は、２３０℃未満とすることができる。
【００２４】
特に、感熱要素は、対応する融解温度を有するはんだ材料を含むことができる。好適な融解温度は、１８５℃と２３０℃との間とすることができる。好適な対応する材料組成は、ＳｎＢｉ合金またはＳｎＡｇＣｕはんだペーストまたははんだワイヤである。
【００２５】
バリスタ素子は、特に、正常動作状態から離れるとき、シャッター上に力を及ぼす機能素子をさらに備えることができる。機能素子は、ばね、熱膨張材料または形状記憶合金とすることができる。
【００２６】
通常動作条件下では、ばねは、張力を受けてバリスタ素子内に配置される。感熱要素は、通常動作条件下では固体であり、シャッターを阻止する。それゆえ、ばねは、シャッターを閉鎖するように押すが、中実の感熱要素は、シャッターを開放に保ち、バリスタと第２の外部コンタクトｔとの間の経路を通る電気接続を確立する。
【００２７】
感熱要素の近傍の温度が予め指定された閾値に達するとき、感熱要素は、液相に変化し、ばねの力にさらに耐えることができない。対応して、感熱要素が融解する瞬間に、シャッターは、ばねによって閉鎖位置に移動し、バリスタと第２の外部コンタクトとの間のガルバニック分離が得られる。
【００２８】
従来のバリスタ素子では、重力エネルギーを利用して、ヒューズの材料を動かし、融解材料が流出できない場合、ヒューズの材料は、全く動くことができないが、これとは対照的に、バリスタ素子の解放装置の機能は、実際に任意の時間にかつ任意の位置で保証され、解放装置の応答時間は、大幅に減少する。
【００２９】
バリスタ素子は、線形のガイドレールをさらに備えることができる。シャッターは、ガイドレール内に配置可能である。
【００３０】
ガイドレールは、直線に沿った正しい並進を確実にし、移動中のシャッターの偏差を防止する。ガイドレールは、シャッターをバリスタの側面に平行な面に限定することができる。さらに、ガイドレールは、シャッターを１次元の経路に限定するトンネルを実現することができる。トンネルは、主に円形の断面または矩形の、例えば方形の断面を有することができる）。
【００３１】
シャッターは、スライダーとすることができる。感熱要素は、金属本体とすることができ、金属本体は、ガイドレールを通り、かつ、シャッターを通り延在し、バリスタを第２の外部コンタクトに電気的に接続する。
【００３２】
感熱要素は、ガイドレール内の孔を通って延在する金属本体、例えば、ボルトまたはシリンダ形状の本体とすることができる。さらに、感熱要素は、バリスタを第２の外部コンタクトに電気的に接続する。
【００３３】
感熱要素は、長手方向の、例えばロッド形状を有することができる。感熱要素は、その長手方向が、シャッターの可能な移動方向を定義する直線に主に垂直になるように配置可能である。さらに、感熱要素の長手方向は、バリスタの側面に平行とすることができる。
【００３４】
感熱要素は、第２の外部コンタクトに電気的に接続する導体部分とすることができる。感熱要素は、ばねによって駆動されるシャッターを阻止する。臨界温度に達するとき、感熱要素は、融解し、ばねの力に耐えられず、シャッターの誘電材料がガイドレール内の孔を完全に閉鎖するように、シャッターは直線に沿って移動し、すなわち、シャッターは、ガイドレール内の孔に対して並進する。
【００３５】
システムの上述した形状は単純である。それゆえ、シャッターがガイドレール内で動かなくなる危険は減少する。
【００３６】
ばねは、コイルばねまたは渦巻ばねとすることができる。しかしながら、コイルばねが好ましい。
【００３７】
バリスタ素子は、第３の外部接続をさらに備えることができる。通常動作条件下では、第３の外部接続は、第１の外部コンタクトから、および、第２の外部コンタクトから電気的に分離される。通常動作条件のゾーンから離れ、解放装置が作動する場合、感熱要素の静止する導電性材料が、第２の外部コンタクトと第３の外部コンタクトとの間の電気接続を確立し、一方、第１の外部コンタクトおよびバリスタが、第２の外部コンタクトから、および、第３の外部コンタクトから電気的に分離されるように、シャッターは、感熱要素の材料を経路から除去することができる。第２の外部コンタクトと第３の外部コンタクトとの間の電気接続を提供することによって、回路環境のインジケータ、例えばＬＥＤは、スイッチオン可能であり、解放装置の作動を示し、解放装置の作動につながる外部の回路環境におけるエラーを示す。
【００３８】
第１の外部コンタクト、第２の外部コンタクトおよび第３の外部コンタクトは、他の種類のリードワイヤ端子、例えば金属ストラップ電極とすることができる。外部コンタクトは、バリスタ素子のハウジングから延在する、または、バリスタもしくは解放装置から直接延在する。
【００３９】
シャッターは、熱可塑性材料またはセラミックからなる材料を備えることができる。
【００４０】
特に、シャッターおよびガイドレールは、セラミック材料、例えば金属酸化物、例えば酸化アルミニウム、例えばＡｌ２Ｏ３または熱可塑性材料を備えることができる。
【００４１】
好ましくは、シャッターは、低伝導率を有し、高温に向かって高い抵抗を有する誘電材料を備える。
【００４２】
バリスタ素子は、キャップをさらに備えることができる。シャッターおよび感熱要素は、空洞内に配置され、キャップは、空洞をカバーする。
【００４３】
次に、バリスタ素子がシャッターを高速に作動することを可能にするとともに、フェイルセーフを改善したバリスタ素子の内部機構は、環境影響から保護される。さらに、感熱要素の融解した高温材料は、空洞を残しえず、バリスタ素子の環境を害しえない。
【００４４】
シャッターは、異常動作条件下では、バリスタ素子の位置付けから独立して、かつ、素子に適用される加速から独立して経路を閉鎖するように指定可能である。
【００４５】
ハウジングは、バリスタの一方側に配置可能である。解放装置は、ハウジング内に配置可能である。
【００４６】
ハウジング、シャッターおよびキャップのための材料は、２３０℃より高い温度に対する耐性を有する誘電材料とすることができる。特に、ハウジングおよびシャッターは、ＡＬＣＰ（芳香族液晶高分子）を備えることができる、または、ＡＬＣＰから成ることができる。ばねは、鋼を備えることができる、または、鋼から成ることができる。外部コンタクトは、Ｃｕ（銅）もしくはＡｇ（銀）を備えることができる、または、Ｃｕ（銅）もしくはＡｇ（銀）から成ることができる。バリスタは、約１１００℃で焼結される酸化亜鉛の円盤形状のバリスタとすることができる。
【００４７】
ガイドレールは、主に直方体形状を有し、２ｍｍから６ｍｍの範囲の幅、２から５ｍｍの範囲の厚さおよび０．５ｍｍから２０ｍｍの範囲の長さを有する。特に、ガイドレールは、４．１ｍｍの幅、３．５ｍｍの厚さおよび９ｍｍの長さを有することができる。
【００４８】
ガイドレールは、主に直方体形状の中空空間を、シャッターを収納する内部に有することができる。中空空間の寸法は、幅が２ｍｍから３ｍｍであり、厚さが２ｍｍから３ｍｍであり、長さが７ｍｍから８．５ｍｍとすることができる。特に、中空空間は、２．５ｍｍの幅、２．５ｍｍの厚さおよび８．２ｍｍの長さを有することができる。
【００４９】
シャッターは、主に直方体形状を有することができ、０．１から１０ｍｍの範囲の幅、０．１から１０ｍｍの範囲の厚さおよび０．５ｍｍから２０ｍｍの範囲の長さを有することができる。特に、シャッターは、２．４ｍｍの幅、２．４ｍｍの厚さおよび３．５ｍｍの長さを有することができる。
【００５０】
ガイドレールは、開放端を有することができ、ばねおよびシャッターを中空空間内に取り付けることができる。
【００５１】
ガイドレールおよびシャッターは、面取りされたエッジを有することができる。
【００５２】
通常動作と異常動作との間の電圧閾値は、発熱に依存し、それゆえ、素子の材料および寸法に依存する。
【００５３】
第２の外部コンタクトは、ロッド形状の本体およびボルト形状のヘッドを有することができる。ロッド形状の本体は、外部の回路環境との接続のために提供される。ボルト形状のヘッドは、感熱要素との接続のために提供される。ボルト形状のヘッドは、本体の厚さより大きい、または、わずかに大きい厚さを有することができる。
【００５４】
上述したバリスタ素子を保護する方法では、シャッターは、経路を能動的に閉鎖し、バリスタを第２の外部コンタクトから電気的に分離する。
【００５５】
バリスタ素子、素子の動作原理および好適実施形態の詳細は、添付の概略図において示される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】バリスタ素子の動作原理を示す。
【図２】解放装置が作動するとき、シャッターの孔がマスクの孔に対して移動する実施形態を示す。
【図３】解放装置が作動するとき、シャッターの孔がマスクの孔に対して移動する実施形態を示す。
【図４】直方体形状のガイドレールを有する実施形態の斜視図を示す。
【図５】ガイドレールを通る断面の斜視図を示す。
【図６】第３の外部コンタクトを有するバリスタ素子の斜視図を示す。
【図７】バリスタの背面および第１の外部コンタクトに対するバリスタの電気接続の斜視図を示す。
【図８】第１の外部コンタクトがバリスタの背面にはんだ付けされる実施形態を示す。
【図９】第３の外部コンタクトの動作原理を示す。
【図１０】第３の外部コンタクトの動作原理を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
図１は、バリスタ素子ＶＣの基本的な動作原理を示す。バリスタ素子ＶＣは、バリスタＶ、第１の外部コンタクトＥＣ１および第２の外部コンタクトＥＣ２を有する。バリスタＶは、通常動作条件下では、第１の外部コンタクトＥＣ１と第２の外部コンタクトＥＣ２との間に直列に電気的に接続される。感熱要素ＨＳＥは、バリスタＶと第２の外部コンタクトＥＣ２との間に電気的に接続され、矢印によって示される経路Ｐ内に配置される。バリスタ素子ＶＣは、能動解放装置ＡＲＤの一部としてのシャッターＳＨをさらに備える。
【００５８】
通常動作条件下では、感熱要素ＨＳＥは、固体であり、バリスタＶを第２の外部コンタクトＥＣ２に電気的に接続する。しかしながら、感熱要素ＨＳＥの温度が、予め選択された制限を上回るとき、感熱要素ＨＳＥは融解し、シャッターＳＨは、経路Ｐを能動的に閉鎖し、バリスタＶを第２の外部コンタクトＥＣ２から電気的に分離する。シャッターＳＨは、ばねＳＰによって駆動可能である。
【００５９】
シャッターＳＨが能動的に駆動されるという事実は、バリスタ素子の停止の応答時間を減少し、バリスタ素子の信頼性を増加させる。
【００６０】
図２および図３は、バリスタ素子が、マスクＭ内の第１の孔Ｈ１およびシャッターＳＨ内の第２の孔Ｈ２を有する実施形態の動作原理を示す。感熱要素ＨＳＥは、２つの孔内に配置され、電流経路Ｐを確立する。解放装置が作動するとき（図３）、感熱要素ＨＳＥは融解し、ばねＳＰ力にさらに耐えることができない。それゆえ、シャッターは移動し、シャッターの孔Ｈ２は、マスクＭ内の孔Ｈ１に対して移動し、経路は遮断され、バリスタＶを第２の外部コンタクトＥＣ２から電気的に分離する。
【００６１】
好ましくは、融解する感熱要素ＨＳＥの残留する材料が、バリスタＶと第２の外部コンタクトＥＣ２との間の残りの電気接続を確立できないように、シャッターＳＨ、例えば孔のない部分は、マスクＭ内の孔を完全に閉鎖する。
【００６２】
図４は、シャッターＳＨが主に直方体形状のスライダーＳＬであり、孔Ｈまたは切欠きを有する実施形態の分解図を示す。ガイドレールＧＲもまた、主に直方体形状を有し、スライダーＳＬおよびばねを収納する。通常動作の間、感熱要素ＨＳＥは、レール内の２つの孔（各側の１つの孔）を通り、かつ、スライダーＳＬ内の孔Ｈを通り延在するボルトである。レールＧＲは、マスクを構成する。マスクおよびシャッターは、感熱要素ＨＳＥの残留する材料が電気接続を維持する可能性がなくなるような幾何学的形状を有する。
【００６３】
感熱要素ＨＳＥは、主にシリンダ形状を有し、ガイドレールＧＲおよびシャッターＳＨの壁に機械的に接触し、第２の外部コンタクトＥＣ２に電気的に接続するワイヤに接触する。感熱要素ＨＳＥが固体の間、要素は、シャッターＳＨを開放位置で保持し、シャッターの孔Ｈは、ガイドレールＧＲの孔Ｈの上に直接配置される。感熱要素ＨＳＥは、バリスタと第２の外部コンタクトＥＣ２との間の電気的接触を確立する。
【００６４】
感熱要素ＨＳＥの温度が、臨界温度を上回り、感熱要素が融解するとき、ばねＳＰは、シャッターＳＨを直線ＳＴＬに沿って押し、電気的接触は切断される。
【００６５】
外部コンタクトＥＣ２は、ロッド形状の本体およびロッド形状の本体より太いボルト形状のヘッドを有することができる。ボルト形状のヘッドは、感熱要素ＨＳＥに接続される矩形の断面を有することができる。
【００６６】
図５は、ガイドレールＧＲを通る断面の斜視図を示す。ガイドレールの本体は、中空であり、ばねＳＰおよびシャッターＳＨを収納する。通常動作条件下では、ばねＳＰは、応力を受けてシャッターＳＨを押す。感熱要素（図５に図示せず）は、シャッターをその位置で保持する。感熱要素が融解するとき、ばねＳＰの押す力に対する抵抗力は終了し、ばねＳＰは、シャッターＳＨを押し、バリスタＶと第２の外部コンタクトＥＣ２（図５に図示せず）との間の電気接続を中断する。
【００６７】
図６は、バリスタ素子ＶＣが、金属化に電気的に接続される第３の外部コンタクトＥＣ３を有する実施形態を示す。通常動作条件下では、第３の電気コンタクトＥＣ３は、第２の外部コンタクトＥＣ２に電気的に接続される。しかしながら、一旦感熱要素ＨＳＥが融解すると、残留する材料は、第３の外部コンタクトＥＣ３を第２の外部コンタクトＥＣ２から電気的に切断し、能動解放装置ＡＲＤの作動を外部の回路環境に示すことができる。
【００６８】
ＬＥＤのような光学的インジケータを用いて、動作モードが正常か異常かを表示することができる。解放装置が作動するとき、第３の外部コンタクトに接続されるＬＥＤを、非作動にすることができる。
【００６９】
しかしながら、通常動作の間、第３の外部コンタクトＥＣ３と、第１の外部コンタクトＥＣ１および第２の外部コンタクトＥＣ２から選択される接続（通常動作の間、解放装置の作動によって中断される）と、の間のガルバニック接続が存在しうる。次に、作動しているＬＥＤは、通常動作を示すことができ、作動していないＬＥＤは、エラーを示すことができる。
【００７０】
図７は、バリスタＶの背面を示し、ワイヤは、バリスタＶの背面に取り付けられ、バリスタＶと外部接続ＥＣ１の導体との間の接続を確立する。
【００７１】
図８は、バリスタＶの背面の好適実施形態を示し、ワイヤＷは、はんだ材料Ｓを用いて、バリスタＶの背面に機械的かつ電気的に接続される。
【００７２】
図９および図１０は、第３の外部コンタクトＥＣ３の基本原理を示す。感熱要素ＨＳＥが、バリスタを第２の外部コンタクトＥＣ２に接続する位置にあるとき、第３の外部コンタクトＥＣ３は、通常動作の間、第２の外部コンタクトＥＣ２に電気的に接続される。図１０は、作動後の状況を示す。感熱要素ＨＳＥの材料は、その最初の位置から除去される。バリスタと外部コンタクトＥＣ２との間の電気経路は遮断され（開回路）、感熱要素ＨＳＥの材料は、第２の外部コンタクトＥＣ２を第３の外部コンタクトＥＣ３にもはや電気的に接続しない。
【００７３】
バリスタ素子は、追加の要素、例えば、追加のシャッター、ヒューズ、ばね、電気接続を有することができ、ハウジングは、多角形形状、例えば、矩形形状の基本領域を有することができる。シャッターは、回転シャッターまたは直線運動するシャッターとすることができる。
【符号の説明】
【００７４】
ＡＲＤ：能動解放装置
ＥＣ１：第１の外部コンタクト
ＥＣ２：第２の外部コンタクト
ＥＣ３：第３の外部コンタクト
ＧＲ：ガイドレール
Ｈ：孔
ＨＳＥ：感熱要素、ヒューズ
Ｍ：マスク
Ｐ：経路
Ｓ：はんだ
ＳＨ：シャッター
ＳＬ：スライダー
ＳＴＬ：直線
ＳＰ：ばね
Ｖ：バリスタ
ＶＣ：バリスタ素子
Ｗ：ワイヤ
【図１】
2019519908.tif 000003
【図２】
2019519908.tif 000004
【図３】
2019519908.tif 000005
【図４】
2019519908.tif 000006
【図５】
2019519908.tif 000007
【図６】
2019519908.tif 000008
【図７】
2019519908.tif 000009
【図８】
2019519908.tif 000010
【図９】
2019519908.tif 000011
【図１０】
2019519908.tif 000012
【国際調査報告】
2019519908.tif 000013
2019519908.tif 000014
2019519908.tif 000015